4.4 Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у сооружения
Аккумуляция учитывается во всех случаях расчета по преобладающему ливневому стоку. В результате аккумуляции воды перед трубой образуется пруд. Время прохождения воды через трубу увеличивается по сравнению с продолжительностью паводка, вследствие чего происходит снижение расчетного сбросного расхода в сооружении по сравнению с максимальным поводочным расходом, что приводит к значительному уменьшению отверстия трубы.
Вычисляется объем стока, по формуле (4.16):
(4.16)
где ачас - интенсивность ливня часовой продолжительности в зависимости от ливневого района и вероятности превышения максимальных расходов расчетных паводков, мм/мин. По табл. 15.1. [1] ачас = 0,74;
φ - коэффициент редукции;
kt - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности. Определяется по табл. 15.2 [1].
α – коэффициент потерь потока, зависящий от площади бассейна.
Объём пруда при различных величинах подпора, определяется по формуле (4.17):
(4.17)
где H — максимальная глубина в пониженной точке живого сечения при расчетном уровне подпертых вод, м;
m1, m2 — крутизна склонов лога (4.18);
iл – средний уклон водосбора
(4.18)
где L1 и L2 – расстояние от правого и левого водораздела до лога сооружения;
H1 и H2 – отметка правого и левого водораздела по оси дороги;
H0 – отметка лога у сооружения
Расход воды в сооружении с учетом аккумуляции определяется по формуле (4.19):
(4.19)
где Q’ – максимальный расход воды;
λ – коэффициент аккумуляции.
Коэффициент аккумуляции зависит от отношения, формула (4.20):
(4.20)
Труба 1
=
8053,35
;
=
68,24м;
=
235,7
;
0,029
При
= 0,029, тогда
= 0,97 [9], определяем значение Q,
согласно формуле (4.19):
3
= 9,53
/с
К этим параметрам подходит труба 2х1,5 м [9].
Труба 2
=
2428,95
;
=
45,49 м;
=
159,56
;
0,0657
При = 0,0657, тогда = 0,97 [9], определяем значение Q, согласно формуле (4.19):
=
4,64
/с
К этим параметрам подходит труба 1,5 м [9].
Труба 3
=
1844,376
;
=
38,66м;
=
91,52
;
0,0496
При
=0,0496, тогда
= 0,97 [9], определяем значение Q,
согласно формуле (4.19):
=
3,47
/с
К этим параметрам подходит труба 1,25 м [9].
Труба 4
=
319,47
;
=
33,69 м;
=
90,48
;
0,2832
При
= 0,2832, тогда
= 0,53 [9], определяем значение Q,
согласно формуле (4.19):
=
0,57
/с
К этим параметрам подходит труба 1,0 м [9].
Труба 5
=
350,38
;
=
29,19 м;
=
45,60
;
0,1301
При = 0,1301, тогда = 0,82 [9], определяем значение Q, согласно формуле (4.19):
=
1,46
/с
К этим параметрам подходит труба 1,0 м [9].
Определяем отметку подпертого горизонта, отнесенную к бровке земляного полотна (формула 4.20):
(4.20)
где О – отметка трубы по оси дороги;
-
глубина пруда;
В – ширина земляного полотна поверху;
-
уклон лога у сооружения.
=
161,112 м;
=
166,02 м;
=
171,76 м;
=
172,02 м;
=
208,09 м
Минимальная высота насыпи по верховой бровке принимается исходя из формулы (4.21):
(4.21)
где d – высота трубы в свету;
S – толщина стенки трубы, м;
0.5 — минимальная толщина засыпки над звеньями трубы, принимаемая для всех типов труб на автомобильных и городских дорогах равной 0,5 м (считая от верха трубы до низа дорожной одежды);
О – отметка трубы по оси дороги
м;
м;
м;
м;
м
Длина трубы при постоянной крутизне откосов насыпи, определяется по формуле (4.22):
(4.22)
;
;
;
